银西铁路冬季施工方案

新建银川至西安铁路 标段

冬季施工方案及技术措施

编 制：

复 核：

审 核：

银西铁路项目部

二○一六年十月

冬季施工方案

1.概述

1.1.编制依据

1、我标段施工设计图及相关标准图。

2、国家、铁路总公司现行客货共线设计、验收标准及有关的质量、安全规程等。

1、《新建银川至西安铁路指导性施组》

2、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）

3、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415-2003）

4、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003)

5、庆阳市环县地区气温、气象资料。

1.2.冬季施工的确定

根据《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010规定：当工地昼夜平均气温连续3d低于+5℃或最低气温低于-3℃，应按冬期施工办理，混凝土的出机温度不宜低于10℃，混凝土的入模温度不应低于5℃。

根据银西公司指导性施组安排，冬歇期为11月15日至来年3月15日，但冬歇期以外同样存在冬季施工。冬季施工方法和方案的确定根据我标段工程特点、当地气象资料、使用材料来源和工期要求等因素，通过热工计算和技术经济分析确定。

1.3.气象资料

环县是位于甘肃省东部、庆阳地区西北部，东临甘肃华池县、陕西定边县，南接甘肃庆阳、镇原县，西连宁夏固原、同心县，北靠宁夏盐池县。环县地处毛乌素沙漠边缘的丘陵沟壑区，山大沟深，地形复杂，山、川、原兼有，梁、峁、谷相间。全县大部分地区属环江流域，为温带大陆性半干旱气候，多风干燥，旱、雹、风、冻、虫五灾俱全，尤以旱灾为重。年均降水量400毫米以下，且由南向北递减，是全省41个国扶贫困县和20个干旱县之一。

1.4.冬季施工特点及难点

1、冬季混凝土特点：0～4℃时，凝结时间比15℃延长3倍，温度降到0.3～0.5℃时，混凝土开始冻结后，反应停止，-10℃时，水化反应完全停止，混凝土强度不再增长。在负温条件下混凝土中的游离水结冰，体积增加9%，硬化的砼结构遭到冰胀破坏。

2、冬季施工安全、质量风险大。天气寒冷、场地结冰、升温取暖等方面易引发安全事故。防寒保温稍有疏漏会产生混凝土冻胀、裂缝（纹）、结构疏散、表面泛霜等质量问题。路基填筑控制稍有不慎，会形成压实度不足或软弱夹层等病害。

3、冬季施工成本投入高。冬季施工需要从混凝土原材料开始至混凝土浇筑和养护的全过程实施防寒保温，这些措施需投入大量的保温材料、设施、设备和能源。

4、施工生产效率低下。寒冷气候条件下劳动生产率大幅下降，防寒保温消耗工时多，工序间工艺和组织间隙时间多、混凝土强度增长慢等因素造成生产效率低下。

5、路基填筑保温防冻困难，填料中的冻结土块不易清除干净，天气变化对路基填筑影响大，雪天过后，因路基和填料冻结，较长时间不能进行路基填筑施工。

6、冬季施工的弊端：冬季施工由于施工条件及环境不利，是施工事故易发的多发季节，而且质量事故具有隐蔽性和滞后性。

7、质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天施工的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者返工，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。

8、冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生，都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。

2.施工方案

2.1.混凝土拌合站冬季施工

拌合站冬季施工，主要任务是合格的混凝土生产，保证在外界低温条件下拌制具有一定温度的混凝土，使混凝土浇筑满足冬季施工规范要求。本标段混凝土的冬季施工主要采取蓄热法养护工艺，蓄热法是指混凝土灌注后，利用原材料加热储存的热量及水泥水化热的热量，通过适当保温延缓混凝土结构物温度的降低，是混凝土结构物表面温度降至0℃前达到预期强度的施工掩护方法。

（1）混凝土冬季施工一般要求

混凝土原材料使用时的温度根据热工计算和实际试拌情况确定。采用加热拌和用水为主，辅以骨料保温和加热措施。

①对水泥和粉煤灰在任何情况下不允许直接加热，当热工计算达不到要求时，对水泥、粉煤灰储仓进行包裹。

②为了保证混凝土拌和物的初始热量，用水采用常压热水锅炉对水温加热控制不低于50℃。

③对砂棚进行保暖措施，采用常压热水锅炉，储料仓、上料仓及搅拌机采用料棚整体封闭，防止砂冻块。

④外加剂。在冬季施工期间，选用具有防冻性能的复合减水剂，其各项指标应满足《客运专线高性能混凝土暂行技术条件》的要求，对储存外加剂罐常压热水锅炉水暖式加热。

对混凝土搅拌站、输水管、送料带、混凝土罐车、泵车和管道采取遮蔽、包裹等保温措施，加快混凝土灌注施工速度，减少混凝土施工过程中的热量散失，砼运输车加装棉被对砼运输保温。

冬季条件下灌注的砼，在遭受冻结之前，配置的混凝土其临界抗冻强度不低于设计标号的40%。在冻融条件下使用的砼，开始受冻时的强度不低于设计标号的75%。

3.技术保证措施

3.1.混凝土工程施工

混凝土工程冬季施工，除严格按常温下的施工方法和技术要求操作外，还应遵守下述的技术措施，以保证混凝土结构质量达到设计和验收标准的要求。

3.1.1.施工准备

1、成立冬季施工组织机构，明确各部门各岗位职责和权限，制定考核奖惩办法，确保冬季施工顺利实施。

2、准备好相关防寒保温物资、供热能源和机具设备。对冬季施工的计量系统、机械、设备、管线等进行全面检修，更换老化元器件，备用一定量的易损零配件。

3、选择好适应冬季施工的原材料，如水泥、外加剂等，选定合适的配合比，采用较低的坍落度和较小的水胶比。

4、收集当地历年气象资料，做好工地气温监测。

3.1.2.原材料控制

1、选择质量合格的外加剂和掺合料，如减水剂、引气剂、粉煤灰、矿渣粉等，外加剂在改善混凝土的性能的同时，不应对混凝土后期强度产生明显影响，亦不应含有引起钢筋锈蚀的氯盐成份。对外加剂的掺入量进行计算，专人管理，使用已校验的计量器具做好计量和记录。对工程所使用材料和外加剂必须复试合格方可使用。外加剂存放采用棉被和电热毯包裹保温。

2、水池顶部采用保温彩钢棚和厚薄膜全封闭，防止雨雪进入蓄水池，同时采用常压热水锅炉拌和用水加热，加热温度根据热工计算和实际试拌情况确定，保证混凝土拌和物的出机温度最低不得低于15℃。水的加热温度不宜高于80℃。

3、粗、细骨料存放料仓进出料口采用全封闭料仓并采用地暖式加热，保证骨料使用时的温度不低于10℃，同时在料仓内采取温度计监控量测，使粗细骨料温度控制在可控范围之内，如不满足粗细骨料温度要求，则禁止进行混凝土拌制及运输；骨料级配须良好，质地坚硬，保持清洁，骨料中不得含有冰雪和冻块，也不宜含有较多的水份；经过清洗的骨料提前运进保温棚内存放，使骨料的含水率符合要求。

3.1.3.混凝土搅拌和运输

1、搭建保温棚对搅拌机进行保温，搭设防风、雪棚对进料斗和输送带进行防风保温，采用棉布包裹拌和水输送管道。搅拌混凝土前，用热水对搅拌罐进行预热。

2、严格按选定的配合比进行配料，计量准确。采用二次投料搅拌工艺，搅拌时间延至到180s。

3、混凝土运输车的罐体采用保温棉布包裹，在运输过程中，用特制保温盖扣在罐体的进出口，减少热量散失。

4、用保温棉被对混凝土输送泵的料斗、输送管及阀门进行包裹，减少混凝土泵送过程中的热量散失。

5、做好混凝土灌注各环节的施工准备工作，尽量缩短混凝土从搅拌站出料至现场灌注完成的时间，保证混凝土入模温度不低于10℃。

3.1.4.混凝土养护措施

1、尽量加快混凝土浇筑速度，减少热量散失，做到拌合物入模温度大于10℃。

2、混凝土浇筑完毕找平抹面后，应立即用塑料薄膜及保温材料（如棉被）覆盖，应加强混凝土裸露混凝土表面的保温覆盖。

3、模板和保温层在混凝土达到要求强度后并冷却到5℃后方可拆除，拆模时混凝土温度与环境温度差大于20℃时，拆模后的混凝土表面应及时覆盖，使其缓慢冷却.尽量避免在寒流袭击、气温骤降时拆模。

4、冬季施工应密切注意天气预报，防止遭受寒流、风雪和霜冻袭击，混凝土浇筑前安排在寒流前后气温较高的时间进行；小体积混凝土浇筑部位宜安排在白天气温较高时浇筑。

3.2.1.温度监控

1、建立温度监测体系，对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌和料温度、混凝土养护温度等进行监测，针对温度变化情况，适时调整防寒保温措施。

2、在混凝土浇筑地点对施工环境温度进行监测，每天测量6时、14时、21时室外气温，求平均值计算环境昼夜平均气温。初次测温时，在21时至次日6时之间，每小时测量一次气温，测得最低气温的时点和气温值，以后每天测量最低气温时点和前后一小时的气温，以确定当天的最低气温。当环境昼夜平均温度连续3天低于5℃，或最低温度低于-3℃时，启动冬季施工方案。

3、测量原材料使用前的温度，根据测温情况采取适当措施。水泥、粉煤灰、粗细骨料、外加剂温度于混凝土开盘前4小时测量，水的温度于混凝土开盘前1小时测量，根据热工计算和实际试拌确定的温度参数，采取加热措施，保证原材料使用前的初始温度符合要求。

4、混凝土生产过程中，对水泥、粉煤灰，粗细骨料、外加剂、水等原材料以及混凝土拌和料的出机温度进行监测。原材料的温度监测每工作班不少于3次，拌和料出机温度监测每2小时测温1次。

5、混凝土运至浇筑现场，对其出罐温度进行监测。每2小时测温1次，并与其出机温度测量相对应，以便计算在运输途中的温度降低值。

6、混凝土浇筑过程中，对工地环境气温、工作面的气温和混凝土入模温度进行监测。工地环境气温、工作面的气温监测每工作班不少于3次，混凝土入模温度监测每2小时测温1次，并与其出罐温度测量相对应，以便计算在浇筑过程中的温度降低值。

7、在混凝土养护期间，分别对热源、混凝土内外及中心温度进行监测。混凝土灌注前在需测温的位置预埋测温探头。检测混凝土温度时，测温计不应受外界气温的影响，并应在测温孔内至少留置3min。

8、所有测温活动均应详细记录，并按顺序、时间、部位整理成册。

3.2.2.混凝土试件的留置

除按常温情况的一般规定制作混凝土试件外，混凝土工程冬季施工还应根据养护、拆模的需要，在施工现场留置同条件养护试件不少于2组，此种试件应在解冻后方可试压。

3.3.其他措施

1、冬季施工时，各管道接口要进行防冻处理，接口处要除霜、清污并埋入土中，埋置深度要超过冻土的厚度，管道内的积水应放空。

2、冬季施工时防止水箱、水泵、管道积水冻害，未投入运行的设备要排空积水，进行标识，防止冻害。

3、施工机械要经常检修，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，在砼作业前应对所使用的机具设备进行检查，保证在使用机具时能正常运转。

4、准备充足的防寒保温物资设备，所有防寒保温物资要有一定的备用量，供暖用设备要有足够大的功率，要有备用的能源和电源。

3.4.混凝土热工计算

根据《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）附录A冬期施工热工计算公式得到：

1）混凝土搅拌、运输、浇筑温度计算

（1）混凝土理论配合比配合比统计表

以C35混凝土为例：

2）、混凝土浇筑温度计算

混凝土入模温度按要求不低于5℃，砼考虑倒运时间，将温度提高约1℃，故以下混凝土温度计算按入模温度不低于6℃进行计算。

3）、混凝土运输过程的温度损失计算

T2=T1-（αt+0.032n）（T1-Ta）

T2——混凝土拌和物经运输至成型完成时的温度，即9℃；

T1——混凝土拌和物的出机温度；

α——温度损失系数，取0.25；

t——混凝土自运输至混凝土浇筑成型的时间，取0.25小时；

n——混凝土转运次数，取最多次数3次；

Ta——混凝土运输时的环境气温，取平均温度-15℃

故，上式变为6=T1-（0.25×0.25+0.032×3）×[T1-（-15）]，

即得混凝土拌和物出机温度 T1=8.4/0.84=10℃

4）、混凝土拌和物出机温度计算公式：

T1=T0-0.16（T0-Tb）

T1——混凝土拌和物的出机温度，按上计算为18℃；

T0——混凝土拌和物的温度；

Tb——搅拌机棚内的温度，取5℃

故，上式变成10=T0-0.16×（T0-5），可得混凝土拌和物的温度

T0=9.2/0.84=11℃

同样按上述计算当搅拌机棚内的温度为5℃时，混凝土拌和物的温度约11℃，因此控制时搅拌机暖棚棚内温度只需控制温度在5℃以上即可。

5）、混凝土拌和物的温度计算

T0=[0.9（WcTc+WsTs+WgTg）+4.2Tw(Ww-PsWs-PgWg)+c1(PsWsTs+ PgWgTg)-c2(PsWs+PgWg)]÷[4.2Ww+0.9(Wc+Ws+Wg)]

T0——混凝土拌和物的温度（℃）；

Ww、Wc、Ws、Wg——水、水泥、砂、碎石的用量（kg）；

Tw、Tc、Ts、Tg—水、水泥、砂、石的温度（℃）；

Ps、Pg——砂、石的含水率（%）；

c1、c2——水的比热容（kJ/kg·K）及水的溶解热（kJ/kg）；

根据以上计算，混凝土拌和物的最低温度T0=11℃，施工中骨料仓采取采用篷布保温，即骨料温度＞0℃，可得c1=4.2，c2=0，假定砂、石含水率分别为Ps=4%，Pg=1%，则上述公式变为

[0.9WcTc+0.9WsTs+0.9WgTg+4.2Tw(Ww-0.04Ws-0.01Wg)+4.2(0.04WsTs+0.01WgTg)]÷[4.2Ww+0.9(Wc+Ws+Wg)] =11

分别代入混凝土理论配合比进行计算，得下表：

各理论配合比温度控制公式表

按目前施工情况及蒸汽加热、遮盖等保温措施，可假定砂加热温度2℃~5℃，碎石加热温度2℃~5℃，水泥保温不低于20℃，则上表配合比施工用水需加热的温度见下表：

各原材料加热（或保温）理论温度计算表

注：上表为理论计算值，施工应根据试验数据重新确定实际所需温度值。

4.质量、安全保证措施

4.1.组织机构

项目部成立冬季施工安全、质量管理领导小组，全面负责冬季施工方案的编制、实施、检查、督导工作，领导小组组成人员名单如下：

组长：

副组长：

组员：

4.2.质量保证措施

针对冬季气温低，野外施工保温困难，路基填料易冻结，压实困难，混凝土工程易产生冻胀、裂缝（纹）、结构疏散、表面泛霜等质量问题的特点，制定预防控制措施。针对冬季施工质量控制的难点，开展科技攻关活动，寻求低温条件下，质量控制有效技术措施。除此之外，严格执行常温下混凝土和路基填筑工程施工质量保证措施。

1、落实混凝土施工养护过程各环节的防寒保温措施。严格执行温度监测制度，掌握混凝土施工养护过程中各环节各部位的温度情况，采取有力措施确保混凝土不受冻。

2、准备充足的防寒保温物资设备，所有防寒保温物资要有一定的备用量，供暖用设备要有足够大的功率，要有备用的能源和电源。

3、加强混凝土施工设备的维护保养，确保施工各环节顺利进行，施工前对搅拌设备、运输罐车、混凝土泵及管道用热水进行预热，施工完毕后，进行认真清洗并将余水排放干净。

4、混凝土中不得加入易引起钢筋锈蚀的氯盐外加剂，混凝土拌和物搅拌均匀，防止因钢筋锈蚀致使混凝土主筋和箍筋方向产生裂纹。

5、加强混凝土养护期间环境湿度的监测控制，保证混凝土养护环境足够的湿度，且保持混凝土表面湿润，防止混凝土失水过快引起混凝土表面裂纹。

6、严格控制混凝土水胶比，掺入减水剂、引气剂等外加剂，加强振捣，提高混凝土结构的致密性，控制养护过程中混凝土结构内外温差（小于20℃），防止水分转移造成混凝土结构疏散。

7、采取适当控制外加剂的掺量，外加剂充分溶解后与混凝土料搅拌均匀，加强混凝土养护等措施，防止外加剂渗透到混凝土表面形成泛霜。

8、开春后，随着气温的回升，根据工地气温监测情况，确定解除混凝土冬季施工措施。但为了加快混凝土强度增长，继续对预应力梁段采用加热养护措施。

4.3.安全保证措施

冬季气候寒冷，施工场地内的冰雪多，供暖火源多，用电量大，冬季施工除应按常温下安全生产的一般规定外，还应严格执行以下安全保证措施。

1、对参加冬季施工的全体员工进行冬季施工安全知识培训，做好安全技术交底。施工期间，坚持定期安全学习，工前安全讲话，工中安全巡视，工后安全总结和教育，把安全教育落到实处，切实提高作业人员的自我防范意识和安全操作技能。未经安全教育的人员严禁上岗作业。

2、做到各岗位安全职责明确，全面落实安全生产逐级责任制，并配齐冬季施工安全防护用品以及防寒防冻防滑等劳动保护用品。

3、施工中涉及用水的工作，要做好排水系统的规化和建设，防止施工废水漫流结冰，形成安全隐患。

4、霜雪天后，及时清除施工场地和道路上的冰雪，上下人员的楼梯、工作平台等人员活动多的部位要保持干燥，设置必要的防滑设施，防止溜滑发生安全事故。

5、下班后，容器、管道内的余水全部放干，机械设备要使用与气温相适应的防冻剂，防止冻胀事故。

6、加强消防安全管理和防中毒工作。安排专人负责热源、火源的管理，供暖设备使用中不得离人，使用完毕后做到人走火灭，暖棚内、工棚内禁止用明火取暖。火灾危险地区、人员聚集地区，配备足够数量有效的消防灭火器材。

7、加强各种压力容器的管理，压力计等仪器仪表工作状态良好，禁止对乙炔瓶、氧气等压力容器加热，并应远离热源，严防爆炸事故发生。

8、加强用电管理，供用电系统由专业人员安装和管理，禁止非专业人员随意拆改。经常检查维护供电线路和电力设备，根据最大用电量检查供电线路和设备是否有足够的容量，用电设备要采取防漏电措施，防止触电事故的发生。

9、作业人员必须佩戴防寒、防冻、防溜、防滑劳动保护用品，特别是高空作业的人员，必须穿戴防滑鞋和防寒服，同时拴好安全带，带好安全帽，以防高空坠落和防冻。遇到风雪等恶劣天气时，要立即停止施工，严禁恶劣天气强行组织施工。

10、机械设备冬季防寒、防冻、防火、防滑工作安全措施：

①在进入冬季前对所有机械设备做全面的维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备的换季保养，及时更换相应牌号的液压油、柴油和机油，冷却液中加入防冻液。各种油品、冷却液的凝点符合当地防冻要求。

②强化起重机械管理，重点做好塔吊、架桥机、人行爬梯等施工机械设备的检测和维修，确保各种安全装置灵敏可靠，尤其做好设备基础的检查监控，提高设备抗风雪、防倾覆、防坠落能力，保证起重机械设备使用安全性能。

③各种车辆使用的燃油，要根据环境气温选择相应的型号，冷车起步时，要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。

④冬季车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行预热，以防止发生火灾。

⑤冰雪天行车，汽车要设置防滑链。司机在出车前检查确认车辆的制动装置是否达到良好状态，不满足要求时不得出车，遇有六级以上大风、大雪大雾不良气候时停止运行。

⑥对停用的机械设备放尽冷却水、燃油、液压油、机油，并用棚布进行遮盖。

⑦严格执行定机定人制度，机械保管人员要坚守岗位，看管好设备，并作好相应的记录。严格执行派车单作业票制度。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/e67626de02d8ce2f0066f5335a8102d277a2618a.html